Crédit d'image: NASA / JPL
L'endroit le plus chaud du système solaire n'est ni Mercure, Vénus ni Saint-Louis en été. Io, l'un des quatre satellites que l'astronome italien Galileo a découvert en orbite autour de Jupiter il y a près de 400 ans, remporte ce prix. Le vaisseau spatial Voyager a découvert une activité volcanique sur Io il y a plus de 20 ans et des observations ultérieures montrent que Io est le corps le plus volcaniquement actif du système solaire. Le vaisseau spatial Galileo, nommé en l'honneur de l'astronome Galileo, a trouvé des points chauds volcaniques avec des températures aussi élevées que 2910 Fahrenheit (1610 degrés Celsius).
Désormais, des modèles informatiques d'éruptions volcaniques sur Io réalisés par des chercheurs de l'Université de Washington à Saint-Louis montrent que les laves sont si chaudes qu'elles vaporisent du sodium, du potassium, du silicium et du fer et probablement d'autres gaz dans son atmosphère.
À l'aide d'une version mise à jour de MAGMA, un programme informatique polyvalent qu'il a développé il y a 15 ans avec un collègue de l'Université de Harvard, Bruce Fegley, Jr., Ph.D., professeur des sciences de la terre et des planètes en arts et sciences à l'Université Washington à St. , ont constaté que certains de ces éléments sont vaporisés au moins en partie sous forme de gaz à un seul atome. D'autres sont vaporisés sous différentes formes moléculaires, par exemple le monoxyde de silicium, le dioxyde de silicium et le monoxyde de fer.
"La réaction de ces gaz avec des espèces de soufre et de chlore dans les gaz volcaniques pourrait conduire à la formation de gaz inhabituels tels que le chlorure de sodium, le chlorure de potassium, le dichlorure de magnésium et le dichlorure de fer", a déclaré Fegley.
En 2000, Fegley et l'ancien collègue de l'Université de Washington Mikhail Zolotov, Ph.D., maintenant à l'Arizona Sate University, ont prédit la formation de chlorure de sodium et de vapeur de chlorure de potassium dans les gaz volcaniques sur Io. Trois ans plus tard, les astronomes ont trouvé du chlorure de sodium sur Io. Cependant, ces observations n'étaient pas suffisamment sensibles pour détecter la vapeur de chlorure de potassium moins abondante.
Maintenant, Fegley a découvert que le sodium et le potassium dans les gaz volcaniques ioniens sont vaporisés par les laves chaudes. Fegley et l'assistante de recherche Laura Schaefer de l'Université de Washington ont utilisé des données de la mission Galileo et des observations terrestres de télescopes de grande puissance dans leurs recherches financées par la NASA. Ils ont publié leurs résultats dans le numéro de mai 2004 d'Icare, la principale revue de science planétaire.
"Nous faisons essentiellement de la géologie sur Io en utilisant des données de télescopes sur Terre, ce qui montre que des observations comme celle-ci peuvent rivaliser avec des missions spatiales coûteuses", a déclaré Fegley. "C'est incroyable à quel point Io est chaud et volcanique. Elle est 30 fois plus active que la Terre. C'est le corps le plus chaud en dehors du soleil dans le système solaire. "
Le plus intérieur des quatre principaux satellites de Jupiter - il y en a au moins 16 - Io tire son taux élevé de volcanisme des interactions de marée avec Jupiter, qui a le champ magnétique le plus puissant de toutes les planètes. Plus de 100 volcans actifs ont été identifiés sur Io. Les points chauds y ont des températures aussi élevées que 1 600 degrés Celsius. C'est plusieurs centaines de degrés plus chauds que les volcans terrestres comme Kilauea à Hawaï, qui a une température d'environ 1000 degrés Celsius (1830 degrés Fahrenheit).
Fegley et Schaefer ont découvert que le monoxyde de silicium est le principal gaz contenant du silicium au-dessus des laves.
"La chose intéressante à ce sujet est que les astronomes ont observé du monoxyde de silicium dans d'autres environnements dans l'espace interstellaire, notamment dans l'atmosphère d'étoiles fraîches", a déclaré Fegley.
Les observations astronomiques de volcans en éruption active sur Io peuvent être capables de détecter le monoxyde de silicium gazeux dans son atmosphère.
Fegley et Schaefer recommandent une mission de sonde volcanique Io pour mesurer directement la pression, la température et la composition des gaz de Pelé, l'un des volcans les plus actifs d'Io. Une telle entreprise est «réalisable en utilisant la technologie actuelle», a déclaré Fegley. «Cela élargirait considérablement nos connaissances sur le corps le plus volcaniquement actif du système solaire.»
La mission de sonde volcanique représenterait une avancée dans l'effort pour dévoiler certains des mystères d'Io, tels que la façon dont le satellite, de la taille de notre propre Lune, peut maintenir ses températures magmatiques élevées sans être presque totalement fondu, et comment Io maintient-il un une lithosphère suffisamment forte pour supporter des montagnes plus hautes que le mont Everest?
Source d'origine: communiqué de presse WUSTL
